Das Deutsch-Japanische Labor für Strukturaufklärung zur Entwicklung von Biobrennstoffzellen, kurz H2-Lab, setzt die bestehende Kooperation zwischen den Universitäten Osaka und Bochum fort und intensiviert sie.
Jahrelange Kooperation
„Beide Partneruniversitäten haben starkes Interesse, ihre Forschungsexzellenz in den Bereichen (semi)-artifizielle Systeme zur Erzeugung von Wasserstoff in einem Reallabor synergetisch zu nutzen“, so Prof. Dr. Thomas Happe, Projektleiter und Leiter der Arbeitsgruppe Photobiotechnologie an der Ruhr-Universität. „In einem der beiden Projekte entwickeln wir innovative Lösungen für Biobrennstoffzellentechnologien.“
Die Partner blicken auf eine jahrelange aktive Forschungskooperation zurück, die nun in Form einer realen, sichtbaren Präsenz in Japan verstetigt werden soll. Neben dem Aufbau einer Infrastruktur am Partnerinstitut in Osaka sind gegenseitige Forschungsaufenthalte und gemeinsame Workshops geplant. „Das Projekt kann den deutschen Forschenden den Zugang zu exzellenten Forschungseinrichtungen und -netzwerken in Japan und zu weltweit führenden Technologien erleichtern“, so Happe.
Die bestehende Forschungskooperation der Ruhr-Universität Bochum mit der Universität Osaka wurde mit Start des Projekts um weitere fünf Jahre verlängert. Ende November fand der Auftakt-Workshop an der Ruhr-Universität statt, zu dem neben japanischen Forschenden weitere internationale Experten kamen. Vorträge zum aktuellen Wissensstand in Forschungsgebieten, die für die grüne Wasserstoffproduktion relevant sind, sowie die Netzwerkbildung unter den Forschenden versprechen, die Arbeiten an biologischen Wasserstoffquellen voranzutreiben.
Wasserstoffproduktion von der Fotosynthese trennen
Ein konkretes Forschungsprojekt beider Partner startet bereits: das Projekt „Strukturbasiertes Metabolic Engineering der H2-Produktion durch Algen (H2M)“. „Darin verfolgen wir einen neuartigen Ansatz für die biologische H2-Produktion, indem wir den H2-Stoffwechsel, der natürlicherweise in den Chloroplasten bestimmter Mikroalgen vorkommt, auf deren Mitochondrien übertragen wollen“, erläutert Happe.
Damit wird die Wasserstoffproduktion von der Fotosynthese getrennt. Dies wird es den Zellen ermöglichen, tagsüber fotosynthetisch zu wachsen und in der Nacht gespeicherten Kohlenstoff für eine anhaltende Wasserstoffproduktion zu nutzen. Die Forschenden hoffen, mit diesem Konzept besser eine biologische Wasserstofferzeugung in industriellem Maßstab erreichen zu können.
Um den Prozess auf molekularer Ebene optimieren zu können, will das deutsch-japanische Team die beteiligten Biokatalysatoren im Detail untersuchen. „Unser japanischer Partner hat exzellente Möglichkeiten zur Strukturaufklärung von Biomolekülen“, erklärt Happe. „Die Verstetigung und der Ausbau unserer Kooperation versprechen viele neue Erkenntnisse in die biologische Wasserstoffproduktionsmaschinerie von Algen.“
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